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23 settembre 2011

SDR a conversione diretta, Excalibur Pro e AFEDRI

Il mercato delle apparecchiature di software defined radio amatoriali ha circa cinque anni di vita. Un periodo piuttosto lungo per il mondo dello sviluppo di soluzioni hardware e soprattutto software. Un lasso di tempo che ci permette di parlare di piena maturità del settore, senza incidere sulla vitalità di un insieme di sperimentazioni e proposte che include anche molti progetti open e una scelta di piattaforme professionali accanto a soluzioni estremamente entry-level. In questi giorni sono arrivate le notizie relative a due nuovi front end per la ricezione SDR, uno di alto livello, l'altro di fascia media a un prezzo decisamente interessante che arriva da Israele (lo ha scoperto Aldo Moroni). Entrambi appartengono alla categoria dei sistemi a direct sampling: la banda da ricevere viene campionata nel suo insieme convertita e l'estrazione della banda base non avviene con il metodo della media frequenza "near-zero" ma applicando (molto spesso in logica cablata FPGA, facilmente ottimizzabili) algoritmi di decimazione e filtraggio della famiglia CIC, Cascaded Integrator-Comb. Nel primo caso dal front end SDR si ottiene una uscita analogica in quadratura (segnale I/Q) che va in qualche modo acquisita e rielaborata, in genere attraverso la scheda audio di un pc. Nel secondo si ottiene invece una uscita I/Q completamente digitale e la demodulazione avviene con algoritmi DSP. Il vantaggio di questo secondo approccio è che la larghezza di banda in fase di demodulazione può essere molto ampia, indipendentemente dagli ingressi della scheda audio e dalla sua qualità complessiva.
Le novità di cui parlavo arrivano dall'australiana Winradio, con la nuova versione Pro della SDR a conversione diretta WR-G33DCC Excalibur. Il sito Winradio non riporta ancora alcuna informazione di prezzo per Excalibur Pro, ma il radioamatore e DXer tedesco Nils Schiffhauer ha già pubblicato alcune prove preliminari (le trovate qui con i riferimenti ai filmati YT caricati da Nils).




La versione potenziata di Excalibur, uno dei più agguerriti concorrenti della radio SDR made in Italy Perseus, è in grado di acquisire e registrare su disco addirittura 4 MHz di banda HF. Sulla finestra di ricezione si possono effettuare tre diverse demodulazioni in simultanea, in pratica questo equivale a poter seguire in tempo reale tre frequenze diverse.

L'altra novità è stata realizzata da Alexander Trushkin, 4Z5LV, un russo emigrato in Israele. E' un front a basso costo (159 dollari) che tuttavia non necessita di una scheda audio per la demodulazione. Una versione HF copre fino a 30 MHz, ma togliendo un filtro passa basso e rinunciando a un tasso di campionamento elevato si possono ricevere i 144 MHz. La conversione diretta non viene realizzata in FPGA ma tutto il front end si basa su chip della Texas Instruments, AFEDRI8201, che implementa al suo interno gli algoritmi CIC. Trushkin si è ispirato per il suo lavoro a un progetto appunto di cinque anni fa (AFEDRI è un vecchio chip, ancora disponibile ma sviluppato nel 2005) dal radioamatore finlandese Juha Niinikoski OH2NLT. Trovate una documentazione abbastanza ampia su AFEDRI a questo indirizzo.
Con il progetto a conversione diretta di Trushkin si possono utilizzare programmi Win e Linux come Winrad e i suoi vari derivati o Linrid. A tale proposito segnalo che proprio in queste ore Sandro Sfregola ha rilasciato una nuova versione gratuita della sua personale reinterpretazione di Winrad, WR+. La versione 1.06 oggi rilasciata sul sito di Sandro dovrebbe essere proprio l'ultima prima del debutto della nuova applicazione SDR commerciale che Sandro dovrebbe rendere disponibile più o meno a novembre.

29 agosto 2011

Test DRM+ nell'FM a New Delhi: il report


Quello relativo alla sperimentazione effettuata nel maggio scorso a New Delhi in India, in banda FM, è il primo report sul sistema di modulazione digitale DRM+ redatto originariamente in lingua inglese. Finora le informazioni diffuse su un sistema numerico pensato per distribuire fino a quattro programmi diversi (e informazioni testuali html) in un canale che occupa appena 96 kHz di spettro in banda VHF-II sono state soprattutto in lingua tedesca (la tecnologia è fortemente legata al Fraunhofer Instute ed è stata sperimentata per la prima volta in Germania). Il report, rilasciato all'inizio di agosto dal consorzio che promuove il DRM si può scaricare qui.
Lettura come sempre amena, il DRM+ sembra robusto e in grado di convivere con i segnali analogici, almeno in spettri meglio regolamentati del nostro. Ma come sempre il vero limite è sul lato ricevente, è ancora troppo presto per parlare di ricevitori, fissi o portatili che siano, di classe commerciale.
A questo proposito il documento è comunque interessante perché le apparecchiature utilizzate dagli sperimentatori indiani, prodotte da RFMondial di Hannover, stimoleranno sicuramente la curiosità dei DXer e di alcuni dei miei lettori. In particolare il front end hardware a monte della demodulazione software defined è uno scatolotto - di cui ignoro l'eventuale disponibilità retail e il prezzo unitario - che acquisisce segnali analogici compresi tra 47 e 230 MHz e li rende disponibili, dopo uno stadio di sottoconversione numerica, attraverso una interfaccia USB standard. Le caratteristiche del dispositivo sono descritte in questa pagina e nella scheda in pdf.


16 gennaio 2011

SDR in VHF/UHF: alla caccia del miracoloso FUNcube


Tra gli appassionati di Software Defined Radio attivi nello spettro delle frequenze VHF/UHF e satellitari, si sta diffondendo una autentica frenesia nei confronti di un front end di ricezione dalle caratteristiche davvero notevoli, costruito intorno a un microchip "RF tuner" dalle specifiche miracolose. Nato come esperimento svolto nel quadro del progetto FUNcube, un microsatellite per uso radioamatoriale della famiglia CUBEsat, questo ricevitore - chiamato FUNcube Dongle - sta diventando addirittura leggendario. Di lui non si conoscono gli schemi e la reperibilità è legata alla periodica messa all'asta di kit venduti su Internet con un sistema automatico in un numero di pezzi molto limitato. L'ultima asta del FUNcube Dongle svoltasi pochi giorni fa, si è esaurita letteralmente nel giro di 20 secondi!


Leggendo tra le righe del forum sul sito Web ufficiale di questa miracolosa chiavetta, capace di ricevere le frequenze tra 64 e 1700 MHz (!), il radioamatore bresciano Giovanni Pilotti IK2ZNE si è accorto che il progetto "senza schemi" utilizza un chip derivato della Elonics rivolto guarda caso all'industria dei ricevitori e player digitali a standard DAB/DMB, il tuner RF E4000 (sul sito trovate anche una serie di white paper meritevoli). Elonics è un produttore fabless basato in Scozia e con strutture produttive nel Far East. Il suo E4000, il cervello in radiofrequenza del FUNcube Dongle, risulta essere quanto mai interessante per chi insegue l'obiettivo dei ricevitori universali multistandard. Progettato per costruire apparati di ricezione e demodulazione dalla FM fino al GPS, il tuner Elonics può essere programmato per sintonizzarsi appunto tra i 64 (o anche meno) e i 1.700 MHz, assicurando quindi una fonte di media frequenza I/Q per alimentare i più svariati demodulatori software:

The E4000 is a highly integrated multi-band RF tuner IC implemented in CMOS, ideal for digital TV and radio broadcast receiver solutions. The digitally programmable multi-band tuner architecture allows the user to re-configure the RF front end for different broadcast standards.

DVB-T (174-240MHz, 470-854MHz)
ISDB-T (470 – 862MHz)
DVB-H (470 – 854MHz, 1672-1678MHz)
CMMB (470 – 862MHz)
D-TMB (470 – 862MHz)
T-DMB (174 – 240MHz, 1452 – 1492MHz)
DAB (174 – 240MHz, 1452 – 1492MHz)
MediaFLO (470-862, 1452-1492MHz)
GPS L1 band (1575MHz)
FM radio (64 – 108MHz)

It is designed to interface directly to a digital demodulator, and contains a fully integrated LNA, programmable RF filter, and RF mixers providing superior real world performance.
At the heart of the E4000 is Elonics innovative DigitalTune™ architecture, which allows the user to adjust the performance of the tuner for optimum linearity or noise figure according to the signal conditions. It enables manufacturers to significantly improve reception quality, whilst supporting multiple broadcast standards.
The E4000 contains a single input LNA with RF filter, whose centre frequency can be programmed over the complete frequency range from 64MHz to 1700MHz. This greatly simplifies antenna management especially for applications that require support for more than one broadcast standard.
Davvero complimenti ai progettisti del FUNcube Dongle per aver individuato questo componente e averlo inserito con successo in un progetto amatoriale funzionante. Non riesco neppure a immaginare le possibilità che si aprirebbero per l'FM DXer equipaggiando un piccolo computer portatile con questa chiavetta e un demodulatore SDR come WRPlus.

20 giugno 2007

La crema dell'SDR?


Disponibilità prevista: prossimo mese di settembre. Prezzo, leggermente superiore ai 700 euro. Ma le caratteristiche sono semplicemente outstanding. Nico Palermo ha appena messo online una pagina dedicata al suo nuovissimo front end SDR a campionamento diretto, PERSEUS [A word of notice to our international audience: PERSEUS's - the latest Italian SDR adventure, by Nico Palermo - new Web page is fully written in beautiful English.]
A giudicare dalle specifiche e dalle misure potrebbe diventare un grande successo.

08 maggio 2007

L'SDR di Elektor


Mi sembra davvero un bel progetto SDR quello che Francesco (lettore di RP) ha recentemente segnalato sulla lista di discussione SDR_Italia. Si tratta di un front end QSD controllato dalla porta USB e utilizzabile con i principali software SDR free. La rivista Elektor, dove è apparso, suggerisce l'impiego del programma di Peter Carnegie. Sulla pagina che ho linkato si trovano i collegamenti ad altri programmi e a un bel articolo di Paul Goossens sulla modulazione in quadratura.